Termodinamica
Nel suo senso più elementare, la Termodinamica può essere definita come: 1: Non puoi vincere (Prima Legge della Termodinamica) 2: Non puoi pareggiare (Seconda Legge della Termodinamica) 3: Non puoi uscire dal gioco (Terza Legge della Termodinamica). Questa serie di lezioni immerge lo studente nella termodinamica chimica.
Spontaneità
Al termine di questa sezione, l'allievo sarà in grado di: Distinguere con precisione tra i processi che sono spontanei e quelli che sono non spontanei in natura. Esporre la dispersione di materia ed energia che accompagna invariabilmente specifici fenomeni spontanei.
Entropia
Al completamento di questo discorso, l'allievo sarà attrezzato per: Fornire una definizione formale della proprietà nota come entropia. Elucidare la relazione fondamentale esistente tra l'entropia e il numero totale di microstati all'interno di un sistema. Determinare tramite previsione il segno della variazione di entropia per quanto riguarda sia le trasmutazioni chimiche che le transizioni fisiche.
La Seconda e la Terza Legge della Termodinamica
Alla conclusione di questo capitolo, l'allievo sarà preparato per: Enunciare e fornire un'esposizione completa della Seconda e della Terza Legge della Termodinamica, specificamente per quanto riguarda l'inesorabile aumento del disordine. Calcolare con esattezza le variazioni di entropia che si verificano durante le transizioni di fase e le reazioni chimiche, assumendo stati e condizioni standard.
Energia Libera
Al termine con successo di questo discorso, l'allievo sarà abilitato a: Fornire una definizione formale della proprietà nota come Energia Libera di Gibbs ($G$), ed esporre la sua relazione fondamentale con la spontaneità del cambiamento chimico. Calcolare con esattezza la variazione di energia libera per un dato processo, utilizzando le energie libere standard di formazione sia per i reagenti che per i prodotti. Calcolare la variazione di energia libera per un processo mediante l'uso giudizioso delle entalpie di formazione e delle entropie dei reagenti e dei prodotti costituenti. Elucidare il modo in cui il fattore temperatura esercita la sua influenza sulla spontaneità di diversi fenomeni chimici. Stabilire la relazione formale tra le variazioni di energia libera standard e le costanti di equilibrio che regolano le reazioni reversibili.